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高速龍門加工中心的主軸系統的故障排除


1、故障現象:高速龍門加工中心,數控系統為FANLiC OM一該加工中心無論在MDI方式或AUTO方式,送人主軸速度指令,一按啟動鍵,機床PLC立刻送出“主軸單元故障”的報警信息。觀察電柜中主軸伺服單元的報警號為AL-12。

故障診斷:報警號AL-12,意為主軸單元逆變回路的直流側有過電流發生。拆開機床主軸單元的前端控制板及中層的功率控制板,露出底層的兩只150A的大功率IGBT晶體管模塊。每只ICBT模塊內封裝著6個IGBT晶體管和6只阻尼二極管,組成兩組三相全控橋,分別用來整流和逆變。用萬用表按其管腳圖測量,很快就發現其中一只晶體管模塊中的ICBT管有短路現象。

2、故障已經查出,似乎只要外購一只晶體管模塊換上,主軸單元就能修復。但不能這樣簡單地處理,重要的問題是要找出故障產生的根源。經向操作I詢問故障過程,操作工說:當主軸箱移動到不同的位置時,主軸有時能正常工作,有時不能正常工作。尤其主軸箱沿機床的橫梁(即r軸)移動時,在某些位置主軸能正常運行。為確定故障的發生與主軸箱的位置有何聯系,爬到橫粱上仔細觀察主軸箱的運動情況,很快就找到r故障的原因。原來主軸箱作為機床的r軸沿著橫梁移動,主軸電動機的動力線和反饋線是通過電纜拖鏈與電柜連接的,拖鏈隨著主軸箱在橫梁上移動。拖鏈的材質雖然是工程塑料的,但每節之間的連接銷是金屬的,當拖鏈中的電纜與拖鏈一起移動時,電纜的絕緣外皮與連接銷摩擦,時間長久竟將絕緣皮磨破,露出了中間的金屬線,當主軸移動到某個位置時,電纜中的金屬線與金屬的連接銷相碰,連接銷叉直接與機床的床身相碰,造成主軸電動機的動力線對地短路,機床主軸驅動單元的功率晶體管模塊被擊穿。這才是ICBT模塊損壞的根本原因。

3、故障排除:更換晶體管模塊,對磨破的電纜進行處理和更換,對拖鏈中電纜的固定方式進行改進,使電纜與連接銷不再摩擦。經此次修復后未再發生過類似的故障。

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